DE19928379A1

DE19928379A1 - Abstandshalter für Rohrbündel

Info

Publication number: DE19928379A1
Application number: DE19928379A
Authority: DE
Inventors: Peter Kroll; Winfried Reu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2000-12-28

Abstract

Abstandshalter für in Form eines Rohrbündels miteinander verbundene Rohre, wobei das Rohrbündel aus mit ihrer Achse im wesentlichen parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Rohren besteht, insbesondere für Steigrohrbündel für See-Bohrungen, wobei der Abstandshalter aus Kunststoff besteht, mehrteilig ausgebildet ist und eine flache Innenscheibe aufweist, die mit ihrem Innenumfang ein zentrales Rohr des Rohrbündels umfaßt und an ihrem Außenumfang radial angeordnete Ausnehmungen aufweist, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise aufnehmen, und wobei der Abstandshalter eine die äußeren Rohre umgebende und in der Nähe der Innenscheibe angeordnete Spanneinrichtung aufweist, die die äußeren Rohre in den Ausnehmungen der Innenscheibe fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für in Form eines Rohrbündels miteinander verbundene Rohre, wobei das Rohrbündel aus mit ihrer Achse im wesentlichen parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Rohren besteht, insbesondere für Steigrohrbündel für See- Bohrungen (Off-Shore-Bohrungen), bei denen ein Haupt- oder Förderrohr (Riser) mit mehreren voneinander beabstandeten weiteren Rohren umgeben ist, die mindestens mit einem in der Nähe der Rohrenden angeordneten und die Rohrenden umgreifenden Flansch fixiert und an ihren Enden auf Abstand zueinander gehalten werden, wobei ein oder mehrere Abstandshalter zur Fixierung des radialen Abstandes der Rohre untereinander über die Länge des Rohrbündels angeordnet sind.

Solche Abstandshalter werden üblicherweise zum Schutz und zur Fixierung von Rohrbündeln benötigt, und zwar sowohl während die Rohrbündel zu ihrem Einsatzort transportiert werden oder auf Lagerplätzen oder Lagerfahrzeugen zwischengelagert werden, als auch während ihres Einsatzes in der Bohrung. Insbesondere während ihres Einsatzes in der Bohrung wirken dabei oft erhebliche Kräfte auf die Rohrkörper oder das Rohrbündel ein.

Die auf die Rohre oder Rohrbündel dabei einwirkende mechanische Belastungen können nicht nur erhebliche Verformungen und Schädigungen der Rohre hervorrufen, die oft die weitere Förderung von Öl, Gas, etc. aus der Bohrung außerordentlich störend beeinflussen, sondern erzeugen bei mangelnder Fixierung und Abstandshaltung auch ernstzunehmende Behinderungen und Gefahren für die Mannschaft.

Die bisher bekannten Abstandshalter sind aus den genannten Gründen sehr schwer, stabil und breit in ihrer Auflage auf den Rohren ausgeführt und damit insbesondere beim Aufsetzen und und beim Handling während der Förderung nur mit relativ hohem Aufwand zu handhaben und außerdem schlecht zu ersetzen, falls einer der Abstandshalter einmal beschädigt ist. Dies stößt insbesondere bei Off-Shore-Bohrungen und bei rauhem Wetter auf große Schwierigkeiten. Auch mußten bisher für jede Rohr- oder Rohrbündelabmessung die bisher üblichen und im wesentlichen metallischen Abstandshalter in ihrer recht schweren Konstruktion gehandhabt werden, so das der Ersatz oder Austausch als solcher schwierig war und nur durch besonderen Aufwand erfolgen konnte.

Für die Erfindung bestand als die Aufgabe, einen stabilen, auch für die belastungen im Off-Shore- Bereich geeigneten und dennoch leichten und sicheren Abstandshalter für Rohre in miteinander verbundenen Rohrbündeln bereitzustellen, welcher möglichst leicht herzustellen, anzubauen und zu transportieren ist, der auf beliebige Trag- und Lastverhältnisse anpassbar und trotzdem leicht zu handhaben ist, und der in den Fällen, in denen der Abstandshalter ausgetauscht oder in denen weitere Abstandshalter gesetzt werden sollen, einfach abgebaut und nach Bedarf wieder bereitgestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Hierbei besteht der Abstandshalter aus Kunststoff, ist mehrteilig ausgebildet und weist eine flache Innenscheibe auf, die mit ihrem Innenumfang ein zentrales Rohr des Rohrbündels umfaßt und an ihrem Außenumfang radial angeordnete Ausnehmungen aufweist, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise aufnehmen, wobei der Abstandshalter eine die äußeren Rohre umgebende und in der Nähe der Innenscheibe angeordnete Spanneinrichtung aufweist, die die äußeren Rohre in den Ausnehmungen der Innenscheibe fixiert.

Durch ein solche Ausbildung ist der Abstandhalter aus entsprechend geschnittenen plattenförmigen Grundmaterialien leicht und außerordentlich preiswert herstellbar, leicht vorzuhalten, und kann, da aus Innenscheibe und separater Spanneinrichtung bestehend, auf einfachste Weise transportiert und am Rohrbündel eingebaut werden.

In vorteilhafter Weise ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß die Innenscheibe als eine über ihren Umfang mindestens zweiteiltige Scheibe ausgebildet ist, wobei die einzelnen Scheibenteile durch Dreh-, Klemm-, Schraub- oder Rastverbindungen miteinander verbunden sind.

Hierdurch vereinfacht und präzisiert sich nicht nur die Montage in oder auf dem Rohrbündel, sondern es wird auch eine Möglichkeit des Einsetzens in Rohrbündel geschaffen, die durch einfachste Werkzeuge und auch unter ungünstigen Witterungs- oder Einsatzbedingungen leicht zu bewerkstelligen ist.

In einer weiteren vorteilhaften Weise ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß die mindestens zweiteiltige Innenscheibe an einer Verbindungsstelle ein Klappgelenk oder Scharnier und an der anderen Verbindungsstelle eine lösbare Schraubverbindung aufweist. Bei dieser Ausbildung braucht zur Montage des Abstandshalters nur noch eine Schraubverbindung erstellt zu werden, was die Anzahl der bewegten Teile und den Arbeitsaufwand zum Einsetzens der Abstandshalter in ein Rohrbündel reduziert.

In einer weiteren vorteilhaften Weise ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß die Schraubverbindung aus einem in einem Scheibenteil innerhalb einer zu den Rohrachsen koaxial angeordneten Bohrung eingesetzten und mit mindestens einer senkrecht zu seiner Achse angeordneten Gewindebohrung versehenen Stift und aus einer in einer parallel zur Scheibenoberfläche und komplementär zueinander in einander benachbarten Scheibenteilen befindlichen Bohrung angeordneten und in die Gewindebohrung des Stiftes eingreifenden Schaftschraube besteht.

Durch eine solcherart ausgebildete Schraubverbindung lassen sich die einzelnen Scheibenteile ohne viel Aufwand und mit nur einer herzustellenden Verbindung leicht montieren und positionieren, wobei speziell bei der Ausbildung des Abstandshalters aus Kunststoff große Halte- bzw. Verbindungskräfte aufgebaut werden können, ohne daß die Festigkeit einer metallischen Schraubverbindung durch die Festigkeit oder Gestaltung des Kunststoffes reduziert wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß die Spanneinrichtung aus einer in Ausnehmungen der Innenscheibe, etwa im Bereich eines mindestens über Teile des Umfangs Randabsatzes, einsetzbare mindestens zweiteilige Außenscheibe besteht, die an ihrem Innenumfang radial angeordnete Ausnehmungen aufweist, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise umfassen, und die mit der Innenscheibe über den Umfang durch Klemm-, Schraub- oder Rastverbindungen verbunden ist.

Durch eine solche Ausbildung ergibt sich ein besonders stabil ausgeführter Abstandshalter, bei dem Innenscheibe und Außenscheibe zu einem besonders festen Verbund aus Kunststoffteilen, bzw. zugeschnittenen Kunststoffringen komplementiert werden können.

In einer besonders einfachen und leichtbauenden Weise ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß die Spanneinrichtung als ein die äußeren Rohre umgebendes und in der Nähe der Innenscheibe angeordnetes Spannband ausgebildet ist. Hierdurch läßt sich ein schnelles und einfaches Handling erreichen, was insbesondere für Notsituationen und einen In-Situ Ersatz von etwa defekten Abstandshaltern vorteilhaft ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß die Spanneinrichtung als separate und jeweils ein äußeres Rohr des Rohrbündels mindestens teilweise umfassende und an den Außenumfang der Innenscheibe angepaßte Halteklammern ausgebildet sind, wobei die auf dem Außenumfang der Innenscheibe angeordneten Halteklammern mit der Innenscheibe über Schraubverbindungen verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine weiter Gewichtsreduzierung, die jedoch im Hinblick auf den sich erhöhenden Montageaufwand zu beurteilen ist.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen aus Innenscheibe und als Spanneinrichtung ausgebildeter Außenscheibe bestehenden Abstandshalter in der Ansicht,

Fig. 2 einen Abstandshalter gem. Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 einen mit separaten Halteklammern als Spanneinrichtung ausgebildeten Abstandshalter in der Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt einen Abstandshalter 1 in der Ansicht, bestehend aus einer Innenscheibe 2 und einer als Spanneinrichtung ausgebildeten Außenscheibe 3. Die Innenscheibe 2 ist mit an ihrem Außenumfang radial angeordnete Ausnehmungen 4, 4', 4'', etc. sowie 5, 5', 5'' etc. versehen, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise aufnehmen. Dabei ist die Innenscheibe 2 als eine über ihren Umfang zweiteilige Scheibe ausgebildet und besteht aus den Scheibenteilen 2' und 2". Die beiden Scheibenteile der Innenscheibe sind an einer Verbindungsstelle durch eine Schraubverbindung 6 und an der anderen Verbindungsstelle durch ein hier nicht näher dargestelltes Scharnier miteinander verbunden.

Hierbei besteht die Schraubverbindung 6 aus einem im Scheibenteil 2' innerhalb einer zu den Rohrachsen koaxial angeordneten Bohrung 7 eingesetzten und mit mindestens einer senkrecht zu seiner Achse angeordneten Gewindebohrung versehenen Stift und aus einer in einer parallel zur Scheibenoberfläche und komplementär zueinander in den benachbarten Scheibenteilen 2' und 2" befindlichen Bohrung 8 angeordneten und in die Gewindebohrung des Stiftes eingreifenden Schaftschraube.

In der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 erkennt man die Anordnung und Ausbildung der als Spanneinrichtung eingesetzten Außenscheibe 3. Diese ist in einer Ausnehmung 9 am Umfang der Innenscheibe 2, 2', 2" eingesetzt und besteht aus zwei Scheibenteilen 3' und 3", die jeweils an ihrem Innenumfang radial angeordnete Ausnehmungen 10, 10' sowie 11, 11', 11" aufweisen, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels teilweise umfassen.

Die Scheibenteile 3' und 3" der Außenscheibe 3 sind mit den Scheibenteilen 2' und 2" der Innenscheibe 2 über den Umfang durch hier nicht näher dargestellte Schraubverbindungen 12, 12', 12" etc. verbunden.

Der Abstandshalter 1 umfasst und umspannt dabei mit seinem Innenumfang, d. h. mit dem Innenumfang 13, 13' der Scheibenteile 2' und 2" ein zentrales Rohr des Bohrbündels, wobei von dem zentralen Rohr und auch von den umgebenden äußeren Rohren hier lediglich die Rohrachsen 14, 15, 15', 15" sowie 16, 16', 16" dargestellt sind.

Die Fig. 3 zeigt einen mit separaten Halteklammern 17, 17', 17" sowie 18, 18', 18" als Spanneinrichtung ausgebildeten Abstandshalter 19 in der Ansicht.

Die an den Außenumfang der Innenscheibe 20 angepaßte Halteklammern ausgebildet sind, wobei die auf dem Außenumfang der Innenscheibe angeordneten Halteklammern sind mit der Innenscheibe über lediglich skizziert dargestellte Schraubverbindungen 21, 21' verbunden, die im wesentlichen den Schraubverbindungen 6 entsprechen.

Die Innenscheibe 20 besteht auch hier aus zwei Scheibenteilen 20' und 20", die über ein Gelenk 22 und ein Verbindungselement 23 miteinander verbunden sind.

Claims

1. Abstandshalter für in Form eines Rohrbündels miteinander verbundene Rohre, wobei das Rohrbündel aus mit ihrer Achse im wesentlichen parallel zueinander angeordneten und voneinander beabstandeten Rohren besteht, insbesondere für Steigrohrbündel für See- Bohrungen (Off-Shore-Bohrungen), bei denen ein Haupt- oder Förderrohr (Riser) mit mehreren voneinander beabstandeten weiteren Rohren umgeben ist, die mindestens mit einem in der Nähe der Rohrenden angeordneten und die Rohrenden umgreifenden Flansch fixiert und an ihren Enden auf Abstand zueinander gehalten werden, wobei ein oder mehrere Abstandshalter zur Fixierung des radialen Abstandes der Rohre untereinander über die Länge des Rohrbündels angeordnet sind, wobei der Abstandshalter aus Kunststoff besteht, mehrteilig ausgebildet ist und eine flache Innenscheibe aufweist, die mit ihrem Innenumfang ein zentrales Rohr des Rohrbündels umfaßt und an ihrem Außenumfang radial angeordnete Ausnehmungen aufweist, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise aufnehmen, und wobei der Abstandshalter eine die äußeren Rohre umgebende und in der Nähe der Innenscheibe angeordnete Spanneinrichtung aufweist, die die äußeren Rohre in den Ausnehmungen der Innenscheibe fixiert.

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenscheibe als eine über ihren Umfang mindestens zweiteilige Scheibe ausgebildet ist, wobei die einzelnen Scheibenteile durch Dreh-, Klemm-, Schraub- oder Rastverbindungen miteinander verbunden sind.

3. Abstandshalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zweiteilige Innenscheibe an einer Verbindungsstelle ein Klappgelenk oder Scharnier und an der anderen Verbindungsstelle eine lösbare Schraubverbindung aufweist.

4. Abstandshalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindung aus einem in einem Scheibenteil innerhalb einer zu den Rohrachsen koaxial angeordneten Bohrung eingesetzten und mit mindestens einer senkrecht zu seiner Achse angeordneten Gewindebohrung versehenen Stift und aus einer in einer parallel zur Scheibenoberfläche und komplementär zueinander in einander benachbarten Scheibenteilen befindlichen Bohrung angeordneten und in die Gewindebohrung des Stiftes eingreifenden Schaftschraube besteht.

5. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung aus einer in Ausnehmungen der Innenscheibe einsetzbare und über ihren Umfang mindestens zweiteilig ausgebildete Außenscheibe aus Kunststoff besteht, die an ihrem Innenumfang radial angeordnete Ausnehmungen aufweist, die die übrigen und das zentrale Rohr umgebenden äußeren Rohre des Rohrbündels mindestens teilweise umfassen, und die mit der Innenscheibe über den Umfang durch Klemm-, Schraub- oder Rastverbindungen verbunden ist.

6. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung als ein die äußeren Rohre umgebendes und in der Nähe der Innenscheibe angeordnetes Spannband ausgebildet ist.

7. Abstandshalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung als separate und jeweils ein äußeres Rohr des Rohrbündels mindestens teilweise umfassende und an den Außenumfang der Innenscheibe angepaßte Halteklammern ausgebildet sind, wobei die auf dem Außenumfang der Innenscheibe angeordneten Halteklammern mit der Innenscheibe über Schraubverbindungen verbunden sind.